4.1. Снятие амплитудно-частотных характеристик

1. Подключить к стенду генератор и осциллограф в соответствии со схемой рис. 8. Выставить на стенде комбинацию (R₁, L, C₁).

2. Включить генератор и осциллограф. Начальное состояние генератора: частота f≈5 кГц, выходное напряжение (ручка «Рег. выхода») − среднее. Начальное состояние осциллографа: развёртка – непрерывная, ручки «Фокус» и «Яркость» − в средних положениях.

На экране должна наблюдаться синусоида. Отрегулировать её амплитуду, яркость, фокус, стабильность и выставить симметрично центральной горизонтальной линии экрана. Переключателем длительности развёртки сделать синусоиду такой, чтобы на экране помещалось 4-8 её периодов: это удобно для измерения её амплитуды. При измерениях амплитуды центральная ручка плавного регулятора «Усиление Y» всегда должна быть повёрнута по часовой стрелке до лёгкого щелчка: только тогда разметка экрана будет соответствовать показанию «В/дел» соосного с ней дискретного переключателя «Усиление Y».

3. АЧХ контура удобно снимать в такой последовательности:

а) меняя частоту генератора, найти резонансную частоту контура f₀;

б) при f=f₀ ручкой «Рег. выхода» на генераторе выставить амплитуду синусоиды, например, 150 мВ; ручку «Рег. выхода» после этого не трогать на протяжении всех работ по данному разд. 4.1;

в) диапазон частот, в котором снимается АЧХ, выбрать не слишком широким, например, f_{max, min}=f₀±2 кГц;

г) снять АЧХ в выбранном диапазоне; шаг снятия точек на АЧХ можно взять 0,2 кГц, но вблизи резонанса его следует уменьшить до 0,1 кГц, так чтобы пик АЧХ был обозначен точками достаточно определённо; для повышения точности при измерении амплитуды синусоиды стараться, чтобы она каждый раз занимала по вертикали по возможности бóльшую часть экрана: это достигается дискретным переключателем «Усиление Y»;

д) результаты измерений занести в таблицу:

Таблица 1. АЧХ последовательного контура (R₁, L, C₁).

С₁=… нФ, f₀= … кГц, U_max=… мВ.

f, кГц			…… (всего 15-20 точек) …….
U, мВ

4. Не меняя выходного напряжение генератора, снять АЧХ для контура (R₁, L, C₂) по процедуре, изложенной в п. 3, исключая п. 3,б. Результаты занести в таблицу, аналогичную табл. 1.

5. Не меняя выходного напряжения генератора, снять АЧХ для контура (R₂, L, C₂) по процедуре, изложенной в п. 3, исключая п. 3,б. Результаты занести в таблицу, аналогичную табл. 1.

4.2. Снятие фазо-частотной характеристики

1. Выставить на стенде комбинацию (R₁, L, C₁).

2. Выставить на генераторе частоту f, близкую к f₀ для данного контура. На экране должна наблюдаться синусоида.

3. Установить на осциллографе режим работы с двумя входами Х и Y. На экране должен наблюдаться эллипс. Если его нет, значит он смещён за поле экрана и его надо найти ручкой «↔». Дискретным переключателем «Усиление Y» на осциллографе установить вертикальный размер эллипса по возможности на весь экран, а ручкой «Рег. выхода» не генераторе установить горизонтальный размер эллипса точно по всей ширине разметки экрана, т.е. по 4 деления влево и вправо от центра. Таким образом, Х=4 дел (рис. 7).

4. По методу, описанному в разделе 2, снять фазо-частотную характеристику φ(f) в нешироком диапазоне частот f₀±1 кГц с шагом 100-200 Гц. Горизонтальный размер эллипса Х=4 дел (формула (13) и рис. 7) при измерениях поддерживать постоянным, меняться будет только х₀. Центр эллипса всегда должен быть точно в центре экрана.

Результаты измерений занести в таблицу:

Таблица 2. ФЧХ последовательного контура (R₁, L, C₁).

С₁= … нФ, f₀= … кГц, Х=4 дел.

f, кГц			…..(всего 10-15 точек)…..
х0, дел
φ, рад

5. Зарисовать с экрана в масштабе 1:1 в едином прямоугольнике формы эллипсов при частотах f₁=f₀, f₂=f₀+100 Гц и f₃=f₀+30 Гц.

6. Перевести осциллограф в исходный режим непрерывной развёртки, восстановить на экране изображение синусоиды и выключить генератор и осциллограф.